一种高补偿量的补偿装置的制作方法

本发明涉及补偿装置技术领域，尤其涉及一种高补偿量的补偿装置。

背景技术：

补偿装置主要是解决管道因温度变化引起的热胀冷缩问题，消除管道内应力，使管网保持良好的工况。目前，蒸汽补偿装置的补偿方式主要有三种形式：一是自然补偿，二是金属波纹管补偿，三是外管补偿装置补偿。以上三种补偿方式都存在一定的不足。自然补偿是指在蒸汽管道安装过程中，在直段管道上每隔一定的间距设置一个“u”形弯、“z”形弯，或“l”形弯，利用管道的弹性变形实现管道的冷热补偿。其优点是：耐用、不易漏汽，承压能力高；其缺点是：占用空间较大、投资大、补偿量小。金属波纹管补偿是在蒸汽管道的直段管道上每隔一定的间距设置一段金属波纹管，其优点是：占用空间小，在其疲劳范围内不漏汽；其缺点是：承压能力低，且由于多数蒸汽管道的温度波动大，管道的伸缩次数多，频繁的动作极易造成波纹管的疲劳，使其使用寿命大为降低。外管补偿装置补偿的优点是：补偿量大、占用空间小、承压能力高；缺点是：不可维护、使用中容易漏汽，维修工作量大，现在很少使用。

例如中国专利cn103438317a公开了一种蒸汽补偿装置，包括外管和内管，在内管的套入端设有防拔环，在外管的内壁设有与防拔环对应的内挡环，在内管上套有外壁上带孔的隔环，隔环与内挡环间形成了环状的主填料密封函，在外管的右端固定有套着内管的压盖，隔环与压盖间形成了环状的辅填料密封函，其特征是：在外管的与空室相对应的外壁上开孔并在开孔上密封连接一个储料罐，储料罐中装有熔点低于90℃的低熔点金属或合金。该技术方案虽然在一定程度上，保持了埋地可维护外管补偿装置的优点，并杜绝了补偿装置漏汽现象的发生，但是，该补偿装置补偿不灵活，补偿量有限，有待扩增。

再例如中国专利cn101876386a公开了一种热网管道旋转补偿装置，包括内管、外管和与外管相连的接管，在内管与外管之间装有石墨，石墨朝向接管的一端设有凸环，另一端设有与外管螺栓连接的压紧法兰，其特征是所述凸环由固定于外管内壁上的内凸环和固定于内管外壁上的外凸环构成，内凸环与石墨相接触，接触面为圆锥面，该圆锥面的大直径端朝向石墨，外凸环的外圆部位有环形槽，环形槽内设有高温介质密封圈，所述压紧法兰压向石墨的端面设有与内管外壁密封配合的填料密封圈。该技术方案虽然使用了二次密封，增加了一定的密封性能，但是局限于高温介质的管道，具有一定的局限性，而且仍然存下补偿不灵活的问题，且补偿装置的补偿量有限，有待扩展。

技术实现要素：

为克服现有技术中存在的局限于高温介质的管道，具有一定的局限性，而且仍然存下补偿不灵活的问题，且补偿装置的补偿量有限的问题，本发明提供了一种高补偿量的补偿装置。

本发明采用的技术方案为：一种高补偿量的补偿装置，包括补偿机构、外管和内管，所述外管与所述内管通过所述补偿机构连接；其特征在于：所述内管的一端与所述外管的一端过盈配合；所述补偿机构安装在外管和内管的两端之间；所述补偿机构包括滑动机构、密封填料和密封圈；所述滑动机构安装在内管过盈配合的一端和/或外管过盈配合的一端，所述滑动机构以分别垂直于两端头的形式安装在内管或外管上；所述密封填料设置在两个所述滑动机构之间，所述密封圈固定在滑动机构内侧，与所述外管或所述内管外壁紧密配合；

所述滑动机构包括滑动轴、滑动头和滑动器；所述滑动器固定在所述内管的外壁上或所述外管端头的内壁上，所述滑动器固定连接所述滑动轴，所述滑动轴末端安装有所述滑动头，所述滑动头接触于所述内管或所述外管端头的内壁上，且与所述滑动器固定位置相对；

所述密封填料包括石墨，该石墨设置在两个所述滑动机构之间，所述石墨的颗粒粒径大小为0.04~0.08mm之间，具有极强的可压缩性；

所述密封圈包括隔环和内挡环，所述隔环密封在所述滑动头与移动槽接触角处，所述内挡环密封在所述移动槽两侧，所述隔环的直径为0.6~0.8cm。

在此基础上，所述滑动头的内管的外壁上或外管端头的内壁上开设有滑动头尖端移动的移动槽，滑动头在移动槽中运动，所述移动槽的槽深度为0.5~1mm。

在此基础上，所述滑动机构还包括弹性伸缩组件，所述弹性伸缩组件套设于滑动头尖端处，所述弹性伸缩组件接触于内管或外管端头的内壁上。

在此基础上，所述弹性伸缩组件包括凸块和弹簧，所述弹簧一端固定于凸块平面上，凸块凸起处在移动槽中运动；所述弹簧另一端套设固定于滑动头尖端。

在此基础上，所述凸块凸起处为圆弧面。

在此基础上，所述密封填料包括石墨和辅助密封填料；所述石墨与辅助密封填料间隔设置，所述石墨与辅助密封填料的颗粒粒径大小均为0.04~0.08mm之间，具有极强的可压缩性。

在此基础上，所述隔环和内挡环均为石墨密封圈。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

（1）本发明的高补偿量的补偿装置，补偿机构包括滑动机构、密封填料和密封圈；所述滑动机构分别安装在内管过盈配合的一端以及外管过盈配合的一端；所述密封填料设置在两个滑动机构之间，密封圈固定在滑动机构内侧，且与外管和内管内壁均紧密配合，通过滑动机构增加补偿装置的补偿量，补偿灵活，补偿量大，通过密封填料和密封圈的设置，获得较高的密封性能，整体上，占用空间小、承压能力高。

（2）本发明的高补偿量的补偿装置，滑动机构包括滑动轴、滑动头和滑动器；通过滑动器带动滑动轴和滑动头移动，能够随着需要的压力补偿的大小，随时进行压力补偿，且调动灵活，并且同时受到轴向和径向挤压时，能够使填料紧紧抱住内管外壁，提高密封可靠性。

（3）本发明的高补偿量的补偿装置，滑动机构还包括弹性伸缩组件，所述弹性伸缩组件套设于滑动头尖端处，弹性伸缩组件的设置，可以增加补偿装置轴向挤压时的缓冲压力，能够减轻补偿装置需要做出的补偿量，这在某种程度上来说，变相的增加了补偿装置的补偿量，设计巧妙。

（4）本发明的高补偿量的补偿装置，密封填料包括石墨，石墨的颗粒粒径大小为0.04~0.08mm之间，具有极强的可压缩性，同时受到轴向和径向挤压时，滑动机构进行移动补偿，填料能够随着滑动机构的移动进行压缩和延展。

（5）本发明的高补偿量的补偿装置，密封圈包括隔环和内挡环，所述隔环密封在滑动头与移动槽接触角处，所述内挡环密封在移动槽两侧，实现密封保证。

附图说明

图1是本发明高补偿量的补偿装置整体结构示意图；

图2是本发明高补偿量的补偿装置中补偿机构的一种实施方式示意图；

图3是本发明高补偿量的补偿装置中补偿机构的另一种实施方式示意图；

图4是本发明高补偿量的补偿装置中紧固装置安装位置示意图。

具体实施方式

以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明披露了一种高补偿量的补偿装置，如图1所示：包括外管11和内管12，所述外管11与内管12通过补偿机构连接；该内管12的一端与外管11的一端过盈配合，呈现一个过盈配合的“回”字形结构；该补偿机构安装在过盈配合的两端之间；为了保证补偿机构占用空间小，承压能力大，本实施方式的补偿机构包括滑动机构1、密封填料2和密封圈；所述滑动机构1分别安装在内管12过盈配合的一端以及外管11过盈配合的一端；所述密封填料2设置在两个所述滑动机构1之间，所述密封圈2固定在滑动机构1内侧，且与外管11或内管12内壁紧密配合。本实施方式中，通过滑动机构1增加补偿装置的补偿量，补偿灵活，补偿量大，创新性的首次增加滑动机构1，通过压力以及补偿量进行调节，补偿灵活，具有重大的意义。滑动机构1的设置，主要是进行轴向的压力补偿。另一方面，改变了以往主要简单的设置密封填料来进行密封的措施，通过特殊形状的密封填料2和密封圈的设置，获得较高的密封性能，整体上，占用空间小、承压能力高，主要是针对径向压力进行补偿调节。

作为进一步优选的，如图1所示：所述滑动机构1可以设置为一个或两个，当滑动机构1设置成两个时，两个滑动机构1以分别垂直于两端头的形式安装在内管12和外管11上；也就是说，当设置一个滑动机构1时，一个滑动机构1垂直于端头的形式安装在内管12或外管11上，未安装滑动机构的一端进行固定密封。在本实施方式中，滑动机构1设置有两个，一个安装在外管11内壁上，另一个安装在内管12的内壁上，两个滑动机构1相对设置，初始位置分别固定在外管11内壁端头和内管12内壁端头；初始位置也可以均固定在内管12或外管11的中间位置，两个滑动机构1接触，还可以将一个滑动机构1初始位置安装在外管11内壁端头或内管12内壁端头，另外一个滑动机构1初始位置固定在内管12或外管11的中间位置。

当然，上述提到的滑动机构1可以是设置一个，也可以是设置两个，原因是设置一个滑动机构1和设置两个滑动机构1，不仅仅是简单的数量的选择，而具有实际补偿效果。当滑动机构1选择为一个时，滑动机构1垂直于端头的形式安装在内管12或外管11上，当受到轴向压力时，一个滑动机构1按照补偿量的大小，在移动槽24内进行移动调节。当滑动机构1选择为2个时，两个滑动机构1可以分别垂直于两端头的形式安装在内管12和外管11上，当受到轴向压力时，2个滑动机构1按照补偿量的大小，在移动槽24内同向运动或相对运动进行移动调节。选择两个滑动机构1，补偿量选择更大，调节更灵活，相比于1个滑动机构，还具有调节速度快的优势。

作为进一步优选的，上述滑动机构1包括滑动轴22、滑动头23和滑动器21；所述滑动器21固定在内管12或外管11的外壁上，该滑动器21固定连接滑动轴22，所述滑动轴22末端安装有滑动头23，所述滑动头23接触于内管12或外管11端头的内壁上，即滑动头23的尖端接触于内管12或外管11端头的内壁上；且与滑动器21固定位置相对。在本实施方式中，选择滑动器21，可以根据压力补偿大小和补偿量，两个滑动器根据需要进行同向滑行或异向滑行，进行补偿量的调节。作为进一步优选的，滑动头23的尖端设置具有一定的圆弧面或者圆锥面，滑动调节时，更为顺畅，延长使用寿命，同时当设置成圆锥面的时候，受力面积增大，进一步提高抗压冲击力。

如图1所示：作为进一步优选的，当滑动机构1设置为1个时，内管12或外管11任一端头的内壁上开设有滑动头23尖端移动的移动槽24；当滑动机构设置为2个时，所述接触滑动头23的内管12和外管11端头的内壁上均开设有滑动头23尖端移动的移动槽24，滑动头23在移动槽24中运动，所述滑动槽24的槽深度为0.5~1mm。槽的深度一方面决定了滑动头23的滑动速度，又决定了密封性能的好坏。槽的深度过深，对密封成本造成大大的增加，槽的深度过浅，对滑动速度具有限制。在本实施方式中，限定移动槽24的槽深度为0.5~1mm，既可以保证滑动速度达到要求，提高工作效率，还可以保证密封填料等进行密封时，密封成本低。

作为进一步优选的，在以下实施方式中，如图3所示：滑动机构1还包括弹性伸缩组件，所述弹性伸缩组件套设于滑动头23尖端处，所述滑动头23尖端不接触于内管12或外管11端头的内壁上；所述弹性伸缩组件接触于内管12或外管11端头的内壁上。在本实施方式中，弹性伸缩组件的设置，可以增加补偿装置轴向挤压时的缓冲压力，能够减轻补偿装置需要做出的补偿量，这在某种程度上来说，变相的增加了补偿装置的补偿量，设计巧妙。作为优选的，所述弹性伸缩组件包括凸块26和弹簧27，所述弹簧27一端固定于凸块26平面上，凸块26凸起处在移动槽24中运动；所述弹簧27另一端套设固定于滑动头23尖端。考虑到摩擦力的影响作用，优先选择将凸块26凸起处设置为圆弧面。如图4所示：为了进一步加强弹簧套设于滑动头尖端的牢固度，增设了套设紧固装置28，所述套设紧固装置28为了同时保证密封性，选择用环形卡扣进行紧固，优选选用弹性的环形卡扣，可以根据弹簧27的套设深度进行固定。另一方面，环形卡扣分为上环形卡扣和下环形卡扣，上环形卡扣和下环形卡扣之间采用迷宫型密封形式，上环形卡扣可以固定于滑动头23尖端处，下环形卡扣固定于与滑动头23尖端连接的弹簧27一端。

在本发明的另一实施方式中，弹性伸缩组件为凸块26，所述凸块26直接代替滑动头23的作用，连接于滑动轴22上，滑动轴22固定于凸块21平面上，凸块21凸起处在移动槽24中运动；结构更为简单，不影响补偿量的调节，但是弹簧27可以增加补偿装置轴向挤压时的缓冲压力，能够减轻补偿装置需要做出的补偿量，这在某种程度上来说，变相的增加了补偿装置的补偿量的设计，因为弹簧27的缺失，而缺少这一功能。

作为进一步优选的，所述密封填料2包括石墨，该石墨设置在两个所述滑动机构1之间，所述石墨2的颗粒粒径大小为0.04~0.08mm之间，具有极强的可压缩性，进而能够保证在同时受到轴向和径向挤压时，滑动机构1进行移动补偿，填料能够随着滑动机构1的相应移动进行压缩和延展。

在本发明的另一实施方式中，所述密封填料2包括石墨和辅助密封填料；所述石墨与辅助密封填料间隔设置，所述石墨与辅助密封填料的颗粒粒径大小均为0.04~0.08mm之间，具有极强的可压缩性，进而能够保证在同时受到轴向和径向挤压时，滑动机构1进行移动补偿，填料能够随着滑动机构1的相应移动进行压缩和延展。上述辅助密封填料可以为高密度介质填料、高温介质填料或高压介质填料等功能性填料，可以在密封严密度的同时，增加功能性密封，例如管道中通入的是高温物质，或者需要高压运输的物质，具有多功能性，应用广泛。

上述密封填料，不管是选择单种石墨，还是选择石墨与辅助密封填料的复合填料，为了进一步增加径向补偿或径向的抗冲击力，如图2、3所示：上述填料均设置为球状密封填料33，即所述密封填料2由若干个球形状密封填料组成；一个所述球形状密封填料33是由很多个颗粒粒径大小在0.04~0.08mm之间的细孔径密封填料34组成，即，可以通过将多个颗粒粒径大小在0.04~0.08mm之间的细孔径密封填料34经过一定压力的辊压形成，辊压压力在10~50mpa之间，不能太大也不能太小，避免影响颗粒的可压缩性。若干个球形状密封填料33设置在两个所述滑动机构1之间，即设置在两个滑动机构1所能形成的最大空腔中，球形状密封填料33进行填充。若干个球形状密封填料33分为上、下两组，分别有序的放置内管12和外管11内壁内侧，上、下两组中的球形状密封填料33在间隔设置，且相邻两个之间呈迷宫型密封，上、下两组球形状密封填料中的缝隙用多个颗粒粒径大小在0.04~0.08mm之间的细孔径密封填料34填充，能够有效增加受力面积，进一步提高抗压冲击力。

1.如图2所示：本实施方式中的密封圈包括隔环25和内挡环（图中未示出），所述隔环25密封在滑动头23与移动槽24接触角处，形成l型密封；所述内挡环密封在移动槽24两侧，实现移动槽24本身密封保证。作为进一步优选的，所述隔环25和内挡环均为石墨密封圈。整体上的多重密封，可以适用于不同介质的管道，没有局限性，应用范围广。所述隔环25的直径为0.6-0.8㎝。

上述说明示出并描述了本发明的优选实施例，如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。